详情

原文传递一种光声微流控成像系统及方法

专利名称：	一种光声微流控成像系统及方法
摘要：	本发明公开了一种光声微流控成像系统及方法，其中，系统包括激光发射模块、成像模块、微流控芯片和信号处理模块。成像模块包括激光调控单元和超声转换单元；激光调控单元与激光发射模块连接，用于调控激光信号的出射方向，得到激光扫描信号；微流控芯片包括多个目标样品流动通道，且微流控芯片位于激光扫描信号的传播路径上；超声转换单元用于接收目标样品经激光扫描信号扫描后产生的超声波信号，并转化超声波信号为电信号；信号处理模块与超声转换单元电连接，用于接收并处理电信号，得到目标样品的显微图像。本发明提供的光声微流控成像系统及方法，成像过程无需对样品进行标记、成像方式简单，并能够实现三维成像。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	南方科技大学
发明人：	奚磊;刘飞;金天
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910665329.2
公开号：	CN110412123A
代理机构：	北京品源专利代理有限公司
代理人：	孟金喆
分类号：	G01N29/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	518000 广东省深圳市南山区西丽学苑大道1088号
主权项：	1.一种光声微流控成像系统，其特征在于，包括激光发射模块、成像模块、微流控芯片和信号处理模块；所述成像模块包括激光调控单元和超声转换单元；所述激光调控单元与所述激光发射模块连接，用于调控激光信号的出射方向，得到激光扫描信号；所述微流控芯片包括多个目标样品流动通道，且所述微流控芯片位于所述激光扫描信号的传播路径上；所述超声转换单元用于接收目标样品经所述激光扫描信号扫描后产生的超声波信号，并转化所述超声波信号为电信号；所述信号处理模块与所述超声转换单元电连接，用于接收并处理所述电信号，得到所述目标样品的显微图像。 2.根据权利要求1所述的光声微流控成像系统，其特征在于，还包括目标样品注入模块；所述目标样品注入模块一端与所述信号处理模块电连接，另一端与所述目标样品流动通道连接，用于接收所述信号处理模块发送的目标样品注入指令，根据所述目标样品注入指令将所述目标样品注入所述目标样品流动通道中。 3.根据权利要求1所述的光声微流控成像系统，其特征在于，所述激光发射模块包括激光源；沿所述激光信号的传播方向，所述激光源的激光信号出射端依次设置有空间滤波器、第一准直透镜、物镜和光纤单元的入射端；所述光纤单元的出射端与所述激光调控单元连接。 4.根据权利要求3所述的光声微流控成像系统，其特征在于，所述激光调控单元包括第二准直透镜、二维扫描振镜和扫描透镜；所述第二准直透镜的入射端与所述光纤单元的出射端连接，所述第二准直透镜用于将所述光纤单元的出射端出射的激光信号准直；所述二维扫描振镜的入射面与所述第二准直透镜的出射端连接，用于调控激光信号的出射方向，得到激光扫描信号；所述二维扫描振镜的出射面与所述扫描透镜的入射面连接，所述扫描透镜用于将所述二维扫描振镜的出射面出射的激光扫描信号聚焦；或者，所述激光调控单元包括第二准直透镜、聚焦透镜和微机电扫描镜；所述第二准直透镜的入射端与所述光纤单元的出射端连接，所述第二准直透镜用于将所述光纤单元的出射端出射的激光信号准直；所述聚焦透镜和所述微机电扫描镜依次位于所述第二准直透镜的出射端，所述聚焦透镜用于将所述第二准直透镜的出射端出射的激光信号聚焦，所述微机电扫描镜用于调控激光信号的出射方向，得到激光扫描信号。 5.根据权利要求1所述的光声微流控成像系统，其特征在于，所述成像模块还包括光声信号传输单元，所述光声信号传输单元为所述微流控芯片的承载平台；所述光声信号传输单元包括容器以及设置于所述容器内的透光反声子单元，所述微流控芯片位于所述容器远离所述激光调控单元的一侧表面；所述容器内填充有超声耦合剂，所述透光反声子单元用于透射所述激光扫描信号至所述微流控芯片，并反射所述微流控芯片中目标样品产生的超声波信号至所述超声转换单元；或者，所述光声信号传输单元包括容器以及设置于所述容器内的透声反光子单元，所述微流控芯片位于所述容器远离所述超声转换单元的一侧表面；所述容器内填充有超声耦合剂，所述透声反光子单元用于反射所述激光扫描信号至所述微流控芯片，并透射所述微流控芯片中目标样品产生的超声波信号至所述超声转换单元；或者，所述光声信号传输单元包括容器和位于所述容器靠近所述激光调控单元一侧的薄膜；所述微流控芯片位于薄膜上；所述容器内填充有超声耦合剂。 6.根据权利要求1所述的光声微流控成像系统，其特征在于，所述信号处理模块包括信号处理单元和中央处理单元；所述信号处理单元包括放大器、滤波器和数据采集器，所述放大器的第一端与所述超声转换单元连接，所述放大器的第二端与所述滤波器的第一端电连接，所述数据采集器的第一端与所述滤波器的第二端电连接，所述数据采集器的第二端与所述中央处理单元电连接。 7.根据权利要求3所述的光声微流控成像系统，其特征在于，所述激光源包括激光器；所述激光器与所述信号处理模块电连接，所述信号处理模块用于控制所述激光器输出不同重频和波长的激光信号。 8.根据权利要求1所述的光声微流控成像系统，其特征在于，所述超声转换单元包括高频超声换能器，所述高频超声换能器包括点聚焦探头、线聚焦探头或平探头中的任意一种。 9.一种光声微流控成像方法，适用于权利要求1-8中任一项所述的光声微流控成像系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、制备微流控芯片，所述微流控芯片包括多个目标样品流动通道；步骤2、将所述微流控芯片设置于光声微流控成像系统中；步骤3、对所述微流控芯片中多个目标样品通道内流动的目标样品进行扫描成像，得到所述目标样品的显微图像。 10.根据权利要求9所述的光声微流控成像方法，其特征在于，所述制备微流控芯片包括：在基板上制备光刻胶层；在所述光刻胶层上制备微流控通道图案；利用所述微流控通道图案制备所述微流控芯片。
所属类别：	发明专利